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活性污泥沉降性能的好坏对于系统运行的成败有着重要的影响，污泥膨胀就是一种常引起污泥沉降问题的原因。常规情况下对于污泥沉降性能的描述主要采用污泥沉降速率、污泥体积指数等物理性指标。然而通过对活性污泥的进一步认识，可以发现活性污泥的形成是一种生物过程，因此可以通过相关的研究找到相关的生物学指标，从而为活性污泥结构变化调控提供依据。本研究通过对不同沉降性能的活性污泥样品的EPS等细胞代谢产物的荧光特性分析，分别利用区域积分法、特殊点寻峰法等方法处理三维荧光光谱图，结合污泥的沉降性能，分析这些指标与沉降性能之间的关系，以期建立相关的生物指标，用以评价活性污泥的沉降性能。文章同时利用两个实验室条件下运行的SBR反应器，对比研究了通过调节进水方式、调节进水浓度梯度的方式改善沉降性能的方法。本研究获得的主要成果如下：（1）活性污泥代谢过程中产生的富里酸(Fluvic)、腐殖酸(Humic)、溶解性代谢产物(SMP)、蛋白质(Protein)等随着活性污泥的SVI从开始变到高于150mL/g，甚至更高的时候，各类物质的荧光强度也是不断变化的，可以看出活性污泥代谢产物能够反映活性污泥的状态，因此可以通过对活性污泥相关代谢产物进行监测，从而间接反映出工艺运行状况，这为在线监测活性污泥工艺运行方式提供了一个新思路；(2)利用三维荧光光谱扫描提取的微生物代谢产物，可以发现不同沉降性能下的活性污泥对应着不同的代谢产物荧光强度。对于SVI低于150mL/g的污泥，其TB-EPS中类蛋白类物质、溶解性代谢产物、腐殖酸、富里酸等代谢产物的荧光强度荧光强度分别高于2000AU、3000AU、260AU、400AU，而LB-EPS这些物质的荧光强度则分别为5000AU、3000AU、440AU、260AU，当SVI高于150mL/g时各类代谢产物的荧光强度均小于上述给定值，因此可以通过代谢产物对活性污泥进行评价；（3）在活性污泥沉降性能与微生物代谢产物荧光强度关系图中，SVI为150mL/g的活性污泥安全操作曲线和一定荧光强度下的微生物代谢状态曲线可以将整个关系分为四个区域，在这个关系图中，SVI低于150mL/g的点，即活性污泥沉降性能良好的污泥总是对应着较高的代谢产物的荧光强度，不存在污泥沉降性能差却对应着较低的代谢产物荧光强度的状态；（4）对于已经发生严重丝状菌膨胀的活性污泥体系，通过改变其进水方式，调节进水基质造成的浓度梯度，可以抑制丝状菌的继续增殖，从而应对已发生的严重的活性污泥膨胀问题，试验中发现对于平行运行的两个反应器，在增加了进水搅拌且提供了不同的搅拌模式下，边进水边搅拌的系统污泥沉降性能一直维持在一个较良好的状态下，SVI在150mL/g左右，甚至变低，而进水后才开始搅拌的反应器污泥严重流失，最终污泥浓度低于1000mg/L，且污泥SVI高于200mL/g，污泥沉降性能没有得到改善。